EP4631710A1 - Vorrichtung, einheit und verfahren zum volumenoptimierten verpacken von waren mittels eines behälters - Google Patents

Vorrichtung, einheit und verfahren zum volumenoptimierten verpacken von waren mittels eines behälters

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Publication number
EP4631710A1
EP4631710A1 EP25164587.5A EP25164587A EP4631710A1 EP 4631710 A1 EP4631710 A1 EP 4631710A1 EP 25164587 A EP25164587 A EP 25164587A EP 4631710 A1 EP4631710 A1 EP 4631710A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
separating
unit
walls
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25164587.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lutz Demuss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mohrbach Verpackungsmachinen GmbH
Original Assignee
Mohrbach Verpackungsmachinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mohrbach Verpackungsmachinen GmbH filed Critical Mohrbach Verpackungsmachinen GmbH
Publication of EP4631710A1 publication Critical patent/EP4631710A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

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    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/14—Cutting, e.g. perforating, punching, slitting or trimming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/25—Surface scoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B59/00—Arrangements to enable machines to handle articles of different sizes, to produce packages of different sizes, to vary the contents of packages, to handle different types of packaging material, or to give access for cleaning or maintenance purposes
    • B65B59/001—Arrangements to enable adjustments related to the product to be packaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B65B59/003—Arrangements to enable adjustments related to the packaging material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B2210/00—Specific aspects of the packaging machine
    • B65B2210/04—Customised on demand packaging by determining a specific characteristic, e.g. shape or height, of articles or material to be packaged and selecting, creating or adapting a packaging accordingly, e.g. making a carton starting from web material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B59/00—Arrangements to enable machines to handle articles of different sizes, to produce packages of different sizes, to vary the contents of packages, to handle different types of packaging material, or to give access for cleaning or maintenance purposes
    • B65B59/02—Arrangements to enable adjustments to be made while the machine is running

Definitions

  • the invention relates to a device for volume-optimised packaging of goods by means of a container made of foldable material, taking into account the goods-dependent individual filling height of the container according to the preamble of claim 1, as well as to a corresponding unit according to the preamble of claim 14 and to a corresponding method according to the preamble of claim 15.
  • Containers suitable for packaging are usually made of cardboard or corrugated board and, after filling, are closed by folding along creases or perforations and, if necessary, applying and gluing a lid (capping).
  • the use of packaging machines allows for a high degree of automation and thus exceptional efficiency.
  • the containers used for machine packaging are usually kept in a few basic sizes with a uniform container height. Depending on the type, number, and size of the goods to be packaged, this means that the fill level of the individual containers is subject to significant fluctuations, so that Particularly with small and/or few goods, a significant portion of the available container volume remains unused. To prevent damage to goods wandering around in the free container volume during transport, the container may need to be filled with filling material to secure the position of the goods.
  • containers that are only partially filled with goods take up unnecessary space, with the result that the available loading space of a transport vehicle is only insufficiently utilized. Consequently, partially filled containers significantly reduce the profitability of mail-order businesses.
  • the DE 20 2018 103 599 U1 A device for adjusting the internal volume of a carton to the volume of the contents contained within the carton is known.
  • the device has a measuring device with a measuring plate that can be lowered onto the contents to determine the measured individual fill level of a carton.
  • horizontal folding grooves are then cut into the carton material using cutting or creasing tools, and the corners of the carton are cut free up to the folding grooves using vertically movable corner cutting knives.
  • the pivoting flaps created in this way can be pivoted around the folding grooves to close the carton. If necessary, a lid can be placed over the folded pivoting flaps and glued to the container.
  • scissor-like cutting tools are also known. These are lowered onto the container wall with the scissor parts open. Closing the pivoting scissor parts creates a vertical cut in the container walls.
  • the object of the invention is to provide a device, a unit and a method of the type described above which allow packaging of goods adapted to the individual filling level of a container in the most efficient and economical manner possible.
  • the invention is based on the idea of creating a vertical cut in a container wall solely by a translational, in particular linear, advance movement of a cutting tool transverse to the container wall, the cutting edge of which defines a parting plane during the advance movement.
  • This is achieved thanks to the invention through the use of a cutting tool whose cutting edge extends over the entire length of the cut to be created in the container wall and is arranged at an angle to the container wall.
  • the cutting tool is adjusted solely translationally, in particular linearly, in the direction of the container wall, the cutting tool first piercing the container wall with that part of its cutting edge which is closest to the container wall in the adjustment direction.
  • the current location of the cut moves along the cutting edge until the full length of the cut to be created is reached.
  • the direction of movement of the cutting tool and the orientation of the cut are therefore transverse to one another and not parallel.
  • a translational adjustment of the at least one cutting tool within the meaning of the invention encompasses all feed movements in which the at least one cutting tool undergoes a change in position without rotational movement and is thereby moved transversely to the container wall. This includes, in particular, linear feed movements with an inclination relative to the x-y plane or the support surface for the container or the container wall, as well as linear feed movements in or parallel to the x-y plane or the support surface or the container wall.
  • the at least one separating tool has a separating edge which, in the base region, is closer to the guide gap or to the container wall fixed therein than in the head region.
  • the separation of the container wall begins inside the container. The separation then continues upwards towards the free edge of the container.
  • the at least one cutting tool has a cutting edge that is at a greater distance from the guide gap or the container wall fixed therein in the base area than in the head area.
  • the angle ⁇ at which a cutting edge is inclined relative to a perpendicular to the contact surface, is greater than zero and is advantageously at least 5°, preferably at least 7° and most preferably at least 9°. This achieves a pulling cut through the container wall along the cutting edge during the adjustment of the cutting tools, with an increasing angle ⁇ is accompanied by a reduction in the forces acting on the container wall during the cutting process.
  • the cutting edge of a cutting tool has a linear profile, which leads to essentially constant cutting forces during the cutting through the container wall.
  • This embodiment has the advantage that the cutting edge generates less resistance when initially piercing the container wall. With both linear and concave cutting edges, it is possible to provide a sawtooth-shaped cutting edge in order to achieve a sawing effect when cutting through the container wall.
  • the at least one cutting tool has a cutting edge with an upper section and a lower section, which connect to one another in an arrow-like manner with opposite inclinations.
  • the transition from the upper section to the lower section thus forms a tip which is closest to the guide gap or the container wall fixed therein and forms the initial penetration point.
  • the cut is achieved simultaneously upwards towards the free edge of the container and downwards in the opposite direction.
  • An advantageous development of the invention provides for the arrangement of several cutting tools, preferably two or four, whose cutting edges are arranged opposite each other in pairs, thus defining a common cutting plane.
  • the common cutting plane of a pair of tools can extend parallel to a container wall or between the diagonally opposite edges of a container.
  • the adjustment movement of two cutting tools forming a pair occurs in opposite directions in the cutting plane, so that the forces acting on the container during cutting through the container wall compensate for each other.
  • the cutting tools are preferably adjusted using a linear guide whose fixed guide rail during adjustment has a guide carriage that can be moved along the guide rail in the cutting plane.
  • a cutting tool according to the invention is mounted on the guide carriage, so that the cutting tool with the cutting edge is safely and precisely adjusted in the cutting plane with a feed movement of the guide carriage.
  • the feed force for a cutting tool is achieved via a push rod, the upper end of which is linked to a vertically adjustable bearing plate and the lower end to the guide carriage.
  • the upper end of the push rod In the first functional position, the upper end of the push rod is offset laterally inwards compared to the lower end, resulting in an inclined position.
  • the vertical movement of the upper end of the push rod is redirected into a transverse movement of the lower end of the push rod, which causes the cutting tool to be adjusted to the second functional position and vice versa.
  • This type of drive enables a simple force coupling with several cutting tools by providing a push rod between each bearing plate and the cutting tool or guide carriage. With just one vertical movement of the bearing plate, all cutting tools are adjusted simultaneously, thus ensuring synchronous adjustment of all cutting tools.
  • Fig. 1 gives an overview of a device 1 according to the invention in an oblique view. It shows a machine frame 2 with supports 3, which are connected to each other via longitudinal beams 4 and cross beams 5. For better visibility, Fig. 1 some of the columns and beams as well as cladding were omitted.
  • the machine frame 2 carries a conveyor device 6 inside the device 1, which extends linearly along the x-axis from a feed opening on the front side of the device 1 to a removal opening on the opposite rear side of the device 1.
  • the conveyor device 6 comprises a conveyor track with circulating conveyor belts in combination with transport carriages.
  • Containers 7 filled with goods are fed via the feed opening with the opening of the conveyor device 6 facing upwards, on which they pass through various processing stations in the direction of the x-axis.
  • the conveyor device 6 forms a spatially defined support surface 56, which is arranged in or parallel to the x-y plane and on which a container 7 is fixed for the respective processing.
  • the containers 7 are successively prepared for shipping depending on their individual fill level h and then output at the rear of the device 1 for transport.
  • the first processing station in the direction of the x-axis essentially consists of a unit 8 for detecting the individual fill level h of the container 7.
  • the unit 8 has a measuring plate 9 which, in the starting position for the measuring process, is arranged vertically above the opening of the container 7 and can be lowered into the interior of the container 7 by means of a linear drive 10, here in the form of a cylinder-piston unit, until the measuring plate 9 comes into contact with the goods. From the travel of the linear drive 10 in conjunction with the known height level of the measuring plate 9 in the starting position and of the container 7 on the contact surface 56 of the conveyor device 6, the respective fill level h of a container 7 can be individually determined.
  • the second processing station following in the direction of the x-axis comprises a unit 11 for producing horizontal grooves and/or perforations in the walls of the container 7 and a unit 12 for producing vertical cuts in the walls of the container 7 extending to the opening edge of the container 7, which is particularly advantageous under the Fig. 3 to Fig. 6 is explained in more detail.
  • the container 7 then moves to a third processing station with a unit 13 for closing the container 7, which includes folding the container 7, gluing it, and, if necessary, capping it. Processing steps are carried out by means of a carriage 14 which is horizontally adjustable on the machine frame 2 and on which a suitable, vertically adjustable tool head 15 is mounted.
  • Fig. 2 shows a container 7 in the state after leaving the second processing station.
  • the container 7 is made of a foldable material such as cardboard or corrugated board and has a cuboid shape.
  • the container base 16 of the container 7 thus has a rectangular outline, from which four container walls 17 extend upwards at right angles, thus enclosing the container interior 18, in which the goods to be packaged (not shown) are received.
  • Two adjacent container walls 17 each form a container edge 22 running perpendicular to the container base 18.
  • grooves 21 run parallel to the container bottom 16, forming fold lines 20.
  • the distance of the grooves 21 or the fold lines 20 from the container bottom 16 corresponds to the individual fill level h of the container 7, which generally varies for different containers 7 depending on the type, quantity, and nature of the goods contained.
  • the container walls 17 In the region of the edges 22 of two adjacent container walls 17, the container walls 17 have vertical cuts 23 extending from their free edge 19 to the fold line 20 or creasing 21 or filling level 22. In this way, the container walls 17 form pivotable surface sections in the edge region, which can be folded inward around the fold lines 20 to close the container 7.
  • the more precise structure of the unit 11 for producing horizontal creasing 21 and/or perforations and the unit 12 for producing vertical separations 23 results from a summary of the Fig. 3 to Fig. 6 .
  • the unit 11 for producing horizontal grooves 21 and/or perforations and the unit 12 for producing vertical cuts 23 are combined in the present embodiment to form an assembly 24 which is fastened to a vertical support profile 25 which is adjustable up and down along a vertical axis 27 by means of a lifting and lowering device 26 fixedly arranged on the machine frame 2 of the device 1 ( Fig. 1 ).
  • a support frame 28 Adjoining the lower end of the support profile 25 is a support frame 28, on which the components of the unit 11 for generating horizontal grooves 21 and/or perforations and of the unit 12 for generating vertical cuts 23 are arranged.
  • the support frame 28 has a horizontal head plate 29, the main axes of which coincide with the x-axis and y-axis of the device 1. The longitudinal edges of the head plate 29 thus run parallel to the x-axis, and the transverse edges parallel to the y-axis.
  • vertical outer holding arms 30 extend centrally in the area of the longitudinal edges and transverse edges, each of which is formed by two profile posts 31 running axially parallel to one another at a clear distance, and whose lower ends together hold a horizontally running, perforated guide frame 32 ( Fig. 4 ).
  • the guide frame 32 encloses a rectangular frame opening whose main axes correspond to the x-axis and y-axis of the device 1 and to which the guide frame 32 and frame opening are symmetrical.
  • the guide frame 32 and frame opening thus lie in a perpendicular plane to the axis 27.
  • the support frame 28 comprises two vertical inner support arms 33 ( Fig. 3 and Fig. 5 ), which are arranged symmetrically to the axis 27 at a clear distance from each other and are connected with their upper ends to the underside of the head plate 29 and with their lower ends together hold a horizontal guide plate 34. Approximately halfway between the head plate 29 and the guide plate 34, the two inner holding arms 33 are connected to each other via a horizontal receiving plate 36.
  • the guide plate 34 is aligned plane-parallel to the guide frame 32 and also has a rectangular outline, whose main axes coincide with the x-axis and x-axis.
  • the guide frame 32 and the guide plate 34 are thus arranged plane-parallel to each other and concentrically to the axis 27 in the device 1.
  • the guide plate 34 has smaller dimensions in the longitudinal and transverse directions, so that a circumferential guide gap 35 is created between the guide frame 32 and the guide plate 34, in which when lowering the assembly 24 into the interior 18 of a container 7, the container walls 17 are guided and fixed during the cutting process.
  • the assembly 24 further comprises the unit 11 for producing such grooves 21 and/or perforations.
  • the assembly 24 further comprises the unit 11 for producing such grooves 21 and/or perforations.
  • Their exact structure is particularly evident from Fig. 4 and Fig. 6
  • a linear guide 37 can be seen, the stationary part 38 of which is connected to the guide plate 34 and the movable part 39 of which is adjustable in the x-axis or y-axis direction by an actuator 40.
  • At the end of the movable part 39 facing the guide gap 35 there is a narrow, plate-shaped die 41 that extends parallel to the guide gap 35 and has a horizontally extending stamping groove 42 on its upright side facing the guide gap 35.
  • the unit 11 also comprises a strip-shaped male die 43, which is attached to the underside of the guide plate 34 along its longitudinal and transverse edges.
  • the male die 43 is equipped on its side facing the guide gap 35 with a stamping strip 44, which projects into the guide gap 35 at the level of the stamping groove 42 and parallel to it.
  • the female die 41 is moved by the actuator 40 toward the opposite male die 43, whereby the stamping strip 44 engages in the stamping groove 42 while clamping a container wall 17, thereby creating a horizontal groove 21 in the container wall 17.
  • the container wall 17 is fixed between the male die 43 and the female die 41 for the subsequent processing step for producing vertical cuts 23 in the container walls 17 by means of the unit 12.
  • the unit 11 for producing horizontal grooves 20 and/or perforations in the container walls 17 thus simultaneously represents a holding device for fixing the container walls 17 for further processing.
  • the production of vertical separations 23 in the container walls 17, which extend between the free edge 19 of the container walls 17 and the individual filling height h, i.e. up to the grooves 21 or folding lines 20, is carried out with the aid of the unit 12 according to the invention, as is particularly known from Fig. 3 to Fig. 6
  • the cuttings 23 to be carried out extend in the present In this embodiment, the cuts extend along the container edges 22, but are not limited thereto. For example, the cuts can also extend laterally along the container edges 22 in the container walls 17.
  • Essential components of the unit 12 are separating tools 45, which have at least one edge designed as a separating edge 46.
  • the separating tools 45 are adjustably mounted and driven on the device 1 such that they separate or cut through the container walls 17 with their separating edges 26 over the entire length of the separations 23. According to the invention, this is achieved solely by translatory adjustment, in particular linear adjustment, of the separating tools 45 transversely to the container walls 17.
  • the separating edge 26 of a separating tool 45 during its translatory, in particular linear adjustment, defines a separating plane in which a separation 23 is produced in the container wall 17, which is described in detail below.
  • a linear guide 47 is arranged on the upper side of the guide plate 34 in each of its corner regions, the alignment of which corresponds to the connecting line between two diagonally opposite corner regions of the guide plate 34.
  • the linear guides 47 each have a guide rail 48 that is firmly screwed to the guide plate 34 and a guide carriage 49 that can be moved horizontally on the guide rail 48.
  • the guide carriage 49 serves to rigidly connect a console-like tool carrier 50, which protrudes vertically from the plane of the guide plate 34 and can be adjusted back and forth in the direction predetermined by the linear guide 47.
  • the upstanding part of the tool carrier 50 forms an angular holder for the cutting tool 45, with a receiving surface running parallel to the adjustment direction of the guide carriage 49 or parallel to the cutting plane for the releasable fastening of the cutting tool 45 and a stop surface running at right angles thereto and perpendicular to the guide plate 34.
  • Each cutting tool 45 is flat with an approximately trapezoidal outline, the longer narrow side of which forms the tool base and the shorter narrow side of which forms the tool head. At least one of the long sides of a cutting tool 45 is designed as a cutting edge 46.
  • the cutting edge 46 can be designed as a blunt blade or as a sharp cutting edge similar to a knife.
  • the separating edge 46 is extended in the foot area of the separating tool 45 beyond the longer narrow side, forming a narrow shoulder 51.
  • the cutting tool 45 For its attachment to the tool carrier 50, the cutting tool 45 is attached with its flat side to the receiving surface of the tool carrier 50, with its edge opposite the cutting edge 46 to its stop surface and with its longer narrow side to the guide carriage 49 and screwed to the tool carrier 50.
  • the extension 51 extends in the direction of the guide plate 34 up to the height level of the die 41 or the patrix 43 of the unit 11. This results in a correct position of the cutting tool 45 within the device 1, in which the cutting edge 46 of the cutting tool 45 lies in the cutting plane and is inclined inwards to the axis 27 by an angle ⁇ relative to a vertical 55 through the base area of the cutting tool 45 ( Fig. 6 ).
  • the adjustment means for advancing the cutting tools 45 further comprise an actuator 52, for example in the form of a cylinder-piston unit, a spindle drive, or the like, which is rigidly attached to the head plate 29 and the receiving plate 36, coaxial with the axis 27.
  • the movable part of the actuator 52 is guided coaxially with the axis 27 through an opening in the receiving plate 36 and, at its end between the receiving plate 36 and the guide plate 34, carries a bearing plate 53 that is plane-parallel to the guide plate 34.
  • the bearing plate 53 is significantly smaller in both the longitudinal and transverse directions, with the main axes of the bearing plate 53 being congruent with the main axes of the guide plate 34 in a vertical projection, and the diagonals of the bearing plate 52 being congruent with the diagonals of the guide plate 34.
  • a push rod 54 is articulated with its inner end, the opposite outer end of which is articulated to the guide carriage 49 of the linear guide 47.
  • the bearing plate 53 can be lowered coaxially to the axis 27, which, due to the inclination of the push rods 54, leads to a spreading of the outer ends of the push rods 54, in the course of which the guide carriages 49 and thus the cutting tools 45 are adjusted from a first inner functional position along the linear guides 47 outwards into a second outer functional position.
  • Raising the bearing plate 53 causes a kinematic reversal, which causes the Separating tools 45 are moved into the first inner functional position. In this way, the separating edges 46 are adjusted linearly in the separating plane, while their inclination ⁇ remains unchanged.
  • Fig. 7 and Fig. 8 concern modifications of the cutting tools 45', 45" and corresponding ones otherwise under Fig. 1 to Fig. 6 described device 1.
  • identical reference numerals are used for identical or functionally equivalent features of the device 1 and, to avoid repetition, reference is made to the explanations therein.
  • the device 1 according to Fig. 7 differs by separating tools 45', the shorter narrow side of which is located in the area of the tool base and the longer narrow side of which forms the tool head.
  • the separation 23 is consequently produced in the container walls 17, starting from the upper free edge 19 downwards to the level of the fold lines 20.
  • the separating edges 46" of the separating tools 45" are each subdivided into an upper section and a lower section, which adjoin one another with opposing inclinations relative to a vertical. This results in an arrow-like course of the separating edges 46", with the arrowheads pointing outwards and, as the separating tools 45" are adjusted from the first functional position to the second functional position, initially pierce the container walls 17. Starting from the piercing point, the cuts 23 are subsequently produced simultaneously upwards and downwards along the separating edges 46".
  • the filled and upwardly open container 7 is placed on the conveyor device 6, which transports it on a conveyor belt, transport trolley or the like to the unit 8 for detecting the fill level h.
  • the container 7 is fixed in a defined position, In particular, the container 7 rests with its container base 16 on a support surface 56, the height of which is known.
  • the measuring plate 9 of the unit 8 is lowered into the container interior 18 until it comes into contact with the goods.
  • the individual fill level h of the container 7 currently to be sealed can be determined from the travel of the measuring plate 9 in conjunction with the known height of the support surface 56 and the measuring plate 9 in its initial position.
  • the container 7 is conveyed to unit 11 and unit 12, both of which are integrated into an assembly 24.
  • the container 7 is again fixed in a defined position on the support surface 56 for further processing and the assembly 24 is lowered onto the container 7 with the aid of the lifting and lowering device 26, with the container walls 17 immersed in the guide gap 35 between the outer guide frame 32 and the inner guide plate 32.
  • the extent of the lowering required is determined at which the die 41 and male die 43 reach the level of the fill level h on the container 7. Once this position has been assumed, the dies 41 are moved on all sides against the male dies 43 with the aid of the actuators 40, clamping the container walls 17 and holding them in the clamped position.
  • the cutting tools 45 which are initially in a first functional position in which they lie with their cutting edges 46 in the container interior 18, are adjusted to a second functional position in which the cutting edges 46 of the cutting tools 45 are located in the area of the intended separations 23 outside the container 7, i.e., have severed the container walls 17.
  • the bearing plate 53 is lowered by means of the actuator 52.
  • the push rods 54 hinged to the bearing plate 53 convert the vertical pressure force required for the lowering into a force acting transversely to the container walls 17. Thrust force, which causes the separating tools 45 to move outward along the linear guides 47 until the second functional position is reached.
  • the separating tools 45 initially pierce the container walls 17 with the part of the separating edges 46 closest to the guide gap 35. By continuing the feed movement, the cuts 23 are then created along the inclined separating edges 46 in the container walls 17.
  • the separating tools 45 are then moved back to their first inner functional position by raising the bearing plate 53, the clamping of the container walls 17 is released by retracting the die 41 by means of the actuator 40, and the assembly 24 is raised sufficiently for the container 7 to be transported to the next processing station by means of the transport device 6. There, the opening of the container 7 is closed by means of the tool head 15 of the unit 13, which folds the freely pivoting surface sections of the container walls 17 inward around the fold lines 20 and glues them together. If required, a lid can be placed over the inwardly folded surface sections and glued to the container 7.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, eine Einheit und ein Verfahren zum volumenoptimierten Verpacken von Waren mittels eines Behälters aus faltbarem Material wie zum Beispiel Karton oder Pappe unter Berücksichtigung dessen individueller warenabhängiger Füllhöhe h, wobei der Behälter (7) einen Behälterboden (16) und vier sich paarweise gegenüberliegende Behälterwände (17) besitzt und zum teilweisen oder vollständigen Schließen des Behälters (7) mindestens eine Behälterwand (17) über einen Teil ihrer Höhe in Richtung der gegenüberliegenden Behälterwand (17) faltbar ist. Die Vorrichtung umfasst eine Einheit (8) zum Erfassen der individuellen Füllhöhe h des mit Waren befüllten Behälters (7), eine Einheit (11) zur Erzeugung horizontaler Rillungen (20) und/oder Perforierungen in den Behälterwänden (17) in Abhängigkeit der individuellen Füllhöhe h zur Schaffung von Faltlinien (21), eine Einheit (12) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17) zwischen freiem Rand (19) der Behälterwände (17) und dem Bereich der individuellen Füllhöhe h, eine Einheit (13) zum Schließen des Behälters (7). Zum Verpacken von Waren auf möglichst effiziente und wirtschaftliche Art und Weise unter Berücksichtigung der individuellen Füllhöhe des Behälters (7) wird gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagen, dass die Einheit (12) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17) eine Aufstandsfläche (56) zur Aufnahme des Behälterbodens (16) während der Erzeugung der Durchtrennungen (23) aufweist, sowie mindestens ein Trennwerkzeug (45, 45', 45") mit einer Trennkante (46, 46', 46"), wobei die Trennkante (46, 46', 46") in einer zur Aufstandsfläche (56) orthogonalen Ebene verläuft und gegenüber einer Senkrechten (55) zur Aufstandsfläche (56) um einen Winkel α geneigt ist und sich über die gesamte Länge der zu erzeugenden vertikalen Durchtrennung (23) erstreckt. Ferner besitzt die Einheit (12) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17) Verstellmittel, mit denen das mindestens eine Trennwerkzeug (45, 45', 45") aus einer ersten inneren Funktionsstellung, in der die Trennkante (46, 46', 46") vor Durchtrennung der Behälterwand (17) innerhalb des Behälters (7) liegt, in eine zweite äußere Funktionsstellung translatorisch verstellbar ist, in der die Trennkante (46, 46', 46") nach Durchtrennung der Behälterwand (17) außerhalb des Behälters (7) liegt.

Description

    Bezeichnung der Erfindung
  • Vorrichtung, Einheit und Verfahren zum volumenoptimierten Verpacken von Waren mittels eines Behälters
    • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum volumenoptimierten Verpacken von Waren mittels eines Behälters aus faltbarem Material unter Berücksichtigung der warenbedingten individuellen Füllhöhe des Behälters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine dementsprechende Einheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 sowie ein dementsprechendes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
    • Stand der Technik
  • Mit der Möglichkeit Waren online jederzeit und ortsunabhängig ein- und verkaufen zu können, hat der Warenversand und damit auch das Verpacken von Waren für deren Transport enorm an Bedeutung gewonnen. Zur Verpackung geeignete Behälter bestehen zumeist aus Karton oder Wellpappe und werden nach ihrem Befüllen durch Falten entlang von Rillungen oder Perforierungen und gegebenenfalls Aufbringen und Verkleben eines Deckels (Verdeckelung) geschlossen. Der Einsatz von Verpackungsmaschinen erlaubt dabei einen hohen Automatisierungsgrad und damit eine außerordentliche Effizienz.
  • Die für das maschinelle Verpacken eingesetzten Behälter werden in der Regel in wenigen Grundgrößen mit einheitlicher Behälterhöhe vorgehalten. Das führt in Abhängigkeit der Art, Anzahl und Größe der zu verpackenden Waren dazu, dass die Füllhöhe der einzelnen Behälter starken Schwankungen unterworfen ist, so dass insbesondere bei kleinen und/oder wenigen Waren ein erheblicher Teil des vorhandenen Behältervolumens ungenutzt bleibt. Um zu verhindern, dass beim Transport die im freien Behältervolumen vagabundierenden Waren nicht zu Schaden kommen, muss der Behälter zur Lagesicherung der Waren gegebenenfalls mit Füllmaterial aufgefüllt werden. Beim Transport nehmen jedoch nur teilweise mit Waren befüllte Behälter unnötig viel Raum in Anspruch, mit der Folge, dass der zur Verfügung stehende Laderaum eines Transportfahrzeugs nur unzureichend genutzt wird. Nur teilweise befüllte Behälter mindern folglich die Rentabilität des Versandhandels in beträchtlichem Maße.
  • Um diesen Problemen zu begegnen, ist aus der DE 20 2018 103 599 U1 eine Vorrichtung zur Anpassung des Innenvolumens eines Kartons an das Volumen des im Karton einliegenden Füllguts bekannt. Die Vorrichtung besitzt eine Messeinrichtung mit einer auf das Füllgut absenkbaren Messplatte, um die gemessene individuelle Füllhöhe eines Kartons zu ermitteln. In Abhängigkeit der Füllhöhe werden dann mittels Schneid- oder Rillwerkzeugen horizontale Faltrillen in das Kartonmaterial eingebracht und mit Hilfe von vertikal verfahrbaren Eckschneidmessern die Ecken des Kartons bis zu den Faltrillen freigeschnitten. Die auf diese Weise entstehenden Schwenklaschen sind zum Schließen des Kartons um die Faltrillen einschwenkbar. Gegebenenfalls kann ein Deckel auf die umgefalteten Schwenklaschen aufgesetzt und mit dem Behälter verklebt werden.
  • Zum Freischneiden der Ecken eines Kartons sind außerdem scherenartigen Trennwerkzeugen bekannt, die mit geöffneten Scherenteile auf die Behälterwand abgesenkt werden. Durch Schließen der schwenkbaren Scherenteile wird ein vertikaler Schnitt in den Behälterwänden erzeugt.
  • Der Einsatz vertikal verfahrbarer Schneidmesser bzw. scherenartiger Trennwerkzeuge erweist sich jedoch in mehrerlei Hinsicht als problematisch. So müssen diese für das Freischneiden der Kartonecken horizontal und vertikal bewegt bzw. vertikal bewegt und verschwenkt werden. Die dafür notwendigen Führungs- und Antriebsmittel bedingen eine aufwändige Maschinenkonstruktion mit entsprechenden Mehrkosten bei der Herstellung. Im Betrieb zeigt sich, dass die Eckmesser bzw. scherenartigen Trennwerkzeuge einem hohen Verschleiß unterworfen sind und folglich in regelmäßigen Zeitintervallen durch scharfe Messer auszutauschen sind. Die dadurch bedingten Stillstandszeiten solcher Verpackungsmaschinen sind ursächlich für einen erheblichen Teil der Betriebs- und Wartungskosten. Seitens der Betreiber dieser Verpackungsmaschinen besteht daher ein großes Interesse, diese Kosten zu minimieren.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung, eine Einheit und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die ein an die individuelle Füllhöhe eines Behälters angepasstes Verpacken von Waren in einer möglichst effizienten und wirtschaftlichen Art und Weise erlauben.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine vertikale Durchtrennung in einer Behälterwand allein durch eine translatorische, insbesondere lineare Vorschubbewegung eines Trennwerkzeugs quer zu einer Behälterwand zu erzeugen, wobei dessen Trennkante im Zuge der Vorschubbewegung eine Trennebene definiert. Dies gelingt Dank der Erfindung durch den Einsatz eines Trennwerkzeugs, dessen Trennkante sich über die gesamte Länge der in der Behälterwand zu erzeugenden Durchtrennung erstreckt und gegenüber der Behälterwand geneigt angeordnet ist. Zur Erzeugung der Durchtrennung wird das Trennwerkzeug ausschließlich translatorisch, insbesondere linear in Richtung der Behälterwand verstellt, wobei das Trennwerkzeug mit dem Teil seiner Trennkante die Behälterwand als erstes durchstößt, der der Behälterwand in Verstellrichtung am nächsten ist. Durch anhaltenden Vorschub des Trennwerkzeugs wandert der aktuelle Ort der Durchtrennung entlang der Trennkante bis die herzustellende Durchtrennung in voller Länge erreicht ist. Bewegungsrichtung des Trennwerkzeugs und Ausrichtung der Durchtrennung verlaufen somit quer zueinander und nicht parallel.
  • Eine translatorische Verstellung des mindestens einen Trennwerkzeugs im Sinne der Erfindung umschließt dabei alle Vorschubbewegungen, bei denen das mindestens eine Trennwerkzeug ohne Rotationsbewegung eine Lageänderung erfährt und dabei quer zur Behälterwand bewegt wird. Darunter fallen insbesondere lineare Vorschubbewegungen mit einer Neigung gegenüber der x-y-Ebene bzw. der Aufstandsfläche für den Behälter bzw. der Behälterwand sowie lineare Vorschubbewegungen in bzw. parallel zur x-y-Ebene bzw. der Aufstandsfläche bzw. der Behälterwand.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine Trennwerkzeug eine Trennkante, die im Fußbereich einen geringeren Abstand zum Führungsspalt bzw. zu der darin fixierten Behälterwand aufweist als im Kopfbereich. Im Zuge des Verstellens des Trennwerkzeugs wird folglich mit der Durchtrennung der Behälterwand im Inneren des Behälters begonnen. Anschließend wird die Durchtrennung nach oben zum freien Rand des Behälters hin fortgesetzt. Das hat den Vorteil, dass der anfängliche Durchstoßpunkt eines Trennwerkzeugs allseitig von der Behälterwand umgeben ist. Die dadurch vorhandene Stabilisierung im Bereich des Durchstoßpunktes erleichtert insbesondere den Beginn des Trennvorgangs. Weist die Vorrichtung eine Einheit zur Erzeugung von Rillungen bzw. Perforierungen auf, wird bei dieser Ausführungsform die Behälterwand im Bereich des Durchstoßpunktes zusätzlich von dieser Einheit gehalten und zusätzlich stabilisiert.
  • Alternativ ist es möglich, die Durchtrennung am oberen freien Rand der Behälterwand zu beginnen, also von oben außen nach unten innen auszuführen. Auch in diesem Fall wird allein durch eine translatorische Bewegung des mindestens einen Trennwerkzeugs quer zu den Behälterwänden eine Durchtrennung erzielt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine Trennwerkzeug eine Trennkante, die im Fußbereich einen größeren Abstand zum Führungsspalt bzw. zu der darin fixierten Behälterwand aufweist als im Kopfbereich.
  • Der Winkel α, mit dem eine Trennkante gegenüber einer Senkrechten auf die Aufstandsfläche geneigt ist, ist größer Null und beträgt vorteilhafterweise mindestens 5°, vorzugsweise mindestens 7° und höchstvorzugsweise mindestens 9°. Damit wird während des Verstellens der Trennwerkzeuge ein ziehender Schnitt durch die Behälterwand entlang der Trennkante erreicht, wobei mit einem zunehmendem Winkel α eine Reduzierung der bei der Durchtrennung auf die Behälterwand einwirkenden Kräfte einhergeht.
  • Vorzugsweise weist die Trennkante eines Trennwerkzeugs einen linearen Verlauf auf, was während des Durchtrennens der Behälterwand zu im Wesentlichen konstanten Trennkräften führt. Alternativ ist es möglich, die Trennkante konkav auszubilden, wobei im Bereich des geringsten Abstandes zur Behälterwand der Winkel α am größten ist und danach kleiner wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Trennkante beim anfänglichen Durchstoßen der Behälterwand geringeren Widerstand erzeugt. Sowohl bei linear als auch konkav verlaufenden Trennkanten ist es möglich, eine sägezahnartig ausgebildete Trennkante vorzusehen, um bei der Durchtrennung der Behälterwand einen Sägeeffekt zu erzielen.
  • Gemäß einer weiteren Alternative besitzt das mindestens eine Trennwerkzeug eine Trennkante mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt, die mit gegenläufiger Neigung pfeilartig aneinander anschließen. Der Übergang vom oberen Abschnitt zum unteren Abschnitt bildet auf diese Weise eine Spitze, die dem Führungsspalt bzw. der darin fixierten Behälterwand am nächsten ist und den anfänglichen Durchdringungspunkt bildet. Im Zuge einer translatorischen Bewegung des mindestens einen Trennwerkzeugs quer zur Behälterwand wird die Durchtrennung gleichzeitig nach oben zum freien Rand des Behälters hin und nach unten in entgegengesetzte Richtung erreicht. Bei einer solchen Ausführungsform genügt zur Herstellung der Durchtrennung ein vergleichsweise kurzer Verstellweg und ermöglicht damit ein schnelles Herstellen der Durchtrennung.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht die Anordnung mehrere Trennwerkzeuge vor, vorzugsweise zwei oder vier, deren Trennkanten sich paarweise gegenüberliegen und auf diese Weise jeweils eine gemeinsame Trennebene definieren. Die gemeinsame Trennebene eines Werkzeugpaares kann sich dabei parallel zu einer Behälterwand erstrecken oder zwischen den sich diagonal gegenüberliegenden Kanten eines Behälters. Die Verstellbewegung zweier ein Paar bildender Trennwerkzeuge erfolgt dabei in der Trennebene mit entgegengesetzter Richtung, so dass sich die während des Durchtrennens der Behälterwand auf den Behälter einwirkenden Kräfte gegenseitig kompensieren.
  • Die Verstellung der Trennwerkzeuge erfolgt vorzugsweise mittels einer Linearführung, deren während des Verstellens ortsfeste Führungsschiene einen entlang der Führungsschiene in der Trennebene verschieblichen Führungswagen aufweist. Auf dem Führungswagen ist ein erfindungsgemäßes Trennwerkzeug befestigt, so dass mit einer Vorschubbewegung des Führungswagens das Trennwerkzeug mit Trennkante sicher und präzise in der Trennebene verstellt wird.
  • Die Vorschubkraft für ein Trennwerkzeug wird in Weiterbildung dieser Ausführungsform über eine Schubstange erreicht, deren oberes Ende an eine vertikal verstellbare Lagerplatte angelenkt ist und deren unteres Ende an den Führungswagen. In der ersten Funktionsstellung liegt das obere Ende der Schubstange seitlich nach innen versetzt gegenüber dem unteren Ende, woraus sich eine Schrägstellung ergibt. Durch Absenken der Lagerplatte mit Hilfe eines Aktors wird die Vertikalbewegung des oberen Endes der Schubstange in eine Querbewegung des unteren Endes der Schubstange umgelenkt, die ein Verstellen des Trennwerkzeugs in die zweite Funktionsstellung bewirkt und umgekehrt. Diese Art des Antriebs ermöglicht auf einfache Weise eine Kraftkopplung mit mehreren Trennwerkzeugen, indem zwischen Lagerplatte und Trennwerkezug bzw. Führungswagen jeweils eine Schubstange vorgesehen ist. Mit nur einer Vertikalbewegung der Lagerplatte werden dabei alle Trennwerkzeuge gleichzeitig verstellt und somit eine synchrone Verstellung aller Trennwerkzeuge gewährleistet ist.
  • Ohne sich darauf zu beschränken wird die Erfindung nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigt
    • Fig. 1
    eine Schrägansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Übersicht,
    Fig. 2
    eine Schrägansicht auf einen Behälter zur Verpackung von Waren mittels der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht auf eine Einheit zur Erzeugung horizontaler Rillungen und vertikaler Durchtrennungen in den Behälterwänden des in Fig. 2 dargestellten Behälters,
    Fig. 4
    eine perspektivische Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte Einheit entlang der dortigen Linie IV - IV,
    Fig. 5
    einen Schnitt durch die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Einheit entlang der in Fig. 4 gezeigten Linie V - V,
    Fig. 6
    einen Teilschnitt durch die in Fig. 5 gezeigte Einheit in dem dort mit VI gekennzeichneten Bereich,
    Fig. 7
    einen Teilschnitt analog Fig. 5 durch eine erfindungsgemäße Einheit mit Trennwerkzeugen in einer ersten Alternative, und
    Fig. 8
    einen Teilschnitt analog Fig. 5 durch eine erfindungsgemäße Einheit mit Trennwerkzeugen in einer zweiten Alternative.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die im weiteren verwendeten Begriffe wie "vertikal", "horizontal", "oben" und "unten" beziehen sich auf das in den Figuren abgebildete orthogonal Koordinatensystem, wobei der Begriff "vertikal" der Richtung der z-Achse entspricht, der Begriff "horizontal" der x-Achse und/oder y-Achse. Die Begriffe "oben" und "unten" bezeichnen eine Lage bezogen auf die z-Achse und die Begriffe "vorne" und "hinten" auf eine Lage bezogen auf die x-Achse. Mit der Bezeichnung "inneren" wird eine Lage innerhalb des die Behälterwände aufnehmenden Führungsspalts bezeichnet und mit "äußeren" eine Lage außerhalb des Führungsspalts.
  • Fig. 1 gibt einen Überblick über eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer Schrägansicht. Man erkennt einen Maschinenrahmen 2 mit Stützen 3, die über Längsträger 4 und Querträger 5 miteinander verbunden sind. Zur besseren Erkennbarkeit ist in Fig. 1 ein Teil der Stützen und Träger sowie Verkleidungen weggelassen.
  • Der Maschinenrahmen 2 trägt im Inneren der Vorrichtung 1 eine Fördereinrichtung 6, die sich linear entlang der x-Achse von einer Aufgabeöffnung an der Stirnseite der Vorrichtung 1 zu einer Entnahmeöffnung an der gegenüberliegenden Rückseite der Vorrichtung 1 erstreckt. Die Fördereinrichtung 6 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Förderbahn mit umlaufenden Förderriemen in Kombination mit Transportwagen. Über die Aufgabeöffnung werden mit Waren befüllte Behälter 7 mit nach oben weisender Öffnung der Fördereinrichtung 6 aufgegeben, auf welcher sie in Richtung der x-Achse verschiedene Bearbeitungsstationen durchlaufen. Die Fördereinrichtung 6 bildet im Bereich der Bearbeitungsstationen jeweils eine räumlich definierte Aufstandsfläche 56, die in oder parallel zur x-y Ebene angeordnet ist und auf der ein Behälter 7 für die jeweilige Bearbeitung fixiert wird. Dabei werden die Behälter 7 in Anhängigkeit ihrer individuellen Füllhöhe h sukzessive für den Versand vorbereitet und dann an der Rückseite der Vorrichtung 1 für den Transport ausgegeben.
  • Die in Richtung der x-Achse erste Bearbeitungsstation besteht im Wesentlichen aus einer Einheit 8 zum Erfassen der individuellen Füllhöhe h des Behälters 7. Die Einheit 8 besitzt zu diesem Zweck eine Messplatte 9, die in Ausgangsstellung für den Messvorgang vertikal über der Öffnung des Behälters 7 angeordnet ist und mittels eines Linearantriebs 10, hier in Form einer Zylinder-Kolbeneinheit, bis zum Kontakt der Messplatte 9 an den Waren ins Innere des Behälters 7 absenkbar ist. Aus dem Stellweg des Linearantriebs 10 in Verbindung mit dem bekannten Höhenniveau der Messplatte 9 in Ausgangsstellung und des Behälters 7 auf der Aufstandsfläche 56 der Fördereinrichtung 6 ist die jeweilige Füllhöhe h eines Behälters 7 individuell bestimmbar.
  • Die in Richtung der x-Achse nachfolgende zweite Bearbeitungsstation umfasst eine Einheit 11 zur Erzeugung horizontaler Rillungen und/oder Perforierungen in den Wänden des Behälter 7 und eine Einheit 12 zur Erzeugung vertikaler, sich bis zum Öffnungsrand der Behälter 7 erstreckender Durchtrennungen in den Wänden des Behälters 7, was vor allem unter den Fig. 3 bis Fig. 6 näher erläutert ist.
  • Im Weiteren gelangt der Behälter 7 zu einer dritten Bearbeitungsstation mit einer Einheit 13 zum Schließen des Behälters 7, worunter das Falten des Behälters 7, das Leimen und gegebenenfalls das Verdeckeln fallen. Die dazu erforderlichen Bearbeitungsschritte erfolgen mittels eines am Maschinenrahmen 2 horizontal verstellbaren Schlittens 14, an dem wiederum ein geeigneter, vertikal verstellbarer Werkzeugkopf 15 gelagert ist.
  • Fig. 2 zeigt einen Behälter 7 im Zustand nach Verlassen der zweiten Bearbeitungsstation. Der Behälter 7 besteht aus einem faltbaren Material wie zum Beispiel Karton oder Wellpappe und besitzt quaderförmige Gestalt. Der Behälterboden 16 des Behälters 7 besitzt also einen rechteckförmigen Umriss, von dem ausgehend sich im rechten Winkel nach oben vier Behälterwände 17 erstrecken und auf diese Weise das Behälterinnere 18 umschließen, in dem die zu verpackenden Waren (nicht dargestellt) aufgenommen werden. Zwei benachbarte Behälterwände 17 bilden jeweils eine senkrecht zum Behälterboden 18 verlaufende Behälterkante 22.
  • Unterhalb des freien Randes 19 der Behälterwände 17 verlaufen parallel zum Behälterboden 16 horizontale Rillungen 21, die Faltlinien 20 bilden. Der Abstand der Rillungen 21 bzw. der Faltlinien 20 vom Behälterboden 16 entspricht der individuellen Füllhöhe h des Behälters 7, die in der Regel je nach Art, Menge und Beschaffenheit der aufgenommen Waren bei verschiedenen Behältern 7 unterschiedlich ist.
  • Im Bereich der Kanten 22 zweier benachbarter Behälterwände 17 weisen die Behälterwände 17 ausgehend von ihrem freien Rand 19 bis zu der Faltlinie 20 bzw. Rillung 21 bzw. Füllhöhe 22 vertikale Durchtrennungen 23 auf. Auf diese Weise bilden die Behälterwände 17 im Randbereich schwenkbare Flächenabschnitte, die zum Schließen des Behälters 7 um die Faltlinien 20 nach innen faltbar sind.
  • Der genauere Aufbau der Einheit 11 zur Erzeugung horizontaler Rillungen 21 und/oder Perforierungen und der Einheit 12 zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen 23 ergibt sich aus einer Zusammenschau der Fig. 3 bis Fig. 6 . Die Einheit 11 zur Erzeugung horizontaler Rillungen 21 und/oder Perforierungen und die Einheit 12 zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen 23 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu einer Baugruppe 24 zusammengefasst, die an einem vertikalen Tragprofil 25 befestigt ist, welches mittels einer am Maschinenrahmen 2 der Vorrichtung 1 ortsfest angeordneten Hub- und Absenkeinrichtung 26 entlang einer vertikalen Achse 27 auf und ab verstellbar ist ( Fig. 1 ).
  • An das untere Ende des Tragprofils 25 schließt ein Traggestell 28 an, an dem die Komponenten der Einheit 11 zur Erzeugung horizontaler Rillungen 21 und/oder Perforierungen und der Einheit 12 zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen 23 angeordnet sind. Das Traggestell 28 weist eine horizontale Kopfplatte 29 auf, deren Hauptachsen mit der x-Achse und y-Achse der Vorrichtung 1 zusammenfallen. Die Längsränder der Kopfplatte 29 verlaufen somit parallel zur x-Achse und die Querränder parallel zur y-Achse.
  • Von der Unterseite der Kopfplatte 29 erstrecken sich jeweils mittig im Bereich der Längsränder und Querränder vertikale äußere Haltearme 30, die jeweils von zwei im lichten Abstand achsparallel zueinander verlaufenden Profilpfosten 31 gebildet sind und deren untere Enden zusammen einen horizontal verlaufenden, gelochten Führungsrahmen 32 halten ( Fig. 4 ). Der Führungsrahmen 32 umschließt eine rechteckförmige Rahmenöffnung, deren Hauptachsen der x-Achse und y-Achse der Vorrichtung 1 entsprechen und zu denen Führungsrahmen 32 und Rahmenöffnung symmetrisch ausgebildet sind. Führungsrahmen 32 und Rahmenöffnung liegen somit in einer Lotebene zur Achse 27.
  • Ferner umfasst das Traggestell 28 zwei vertikale innere Haltearme 33 ( Fig. 3 und Fig. 5 ), die sich symmetrisch zur Achse 27 im lichten Abstand gegenüberliegen und mit ihren oberen Enden an die Unterseite der Kopfplatte 29 anschließen und mit ihren unteren Enden zusammen eine horizontale Führungsplatte 34 halten. Etwa auf halber Höhe zwischen Kopfplatte 29 und Führungsplatte 34 sind die beiden inneren Haltearme 33 über eine horizontale Aufnahmeplatte 36 miteinander verbunden.
  • Die Führungsplatte 34 ist planparallel zum Führungsrahmen 32 ausgerichtet und besitzt ebenfalls einen rechteckförmigen Umriss, dessen Hauptachsen wiederum mit der x-Achse und x-Achse zusammenfallen. Führungsrahmen 32 und Führungsplatte 34 sind somit planparallel zueinander und konzentrisch zur Achse 27 in der Vorrichtung 1 angeordnet.
  • Im Vergleich zur Rahmenöffnung besitzt die Führungsplatte 34 geringere Abmessungen in Längs- und Querrichtung, so dass zwischen dem Führungsrahmen 32 und der Führungsplatte 34 ein umlaufender Führungsspalt 35 entsteht, in welchem beim Absenken der Baugruppe 24 ins Innere 18 eines Behälters 7 dessen Behälterwände 17 geführt und während des Durchtrennens fixiert sind.
  • Um die im Führungsspalt 35 zwischen Führungsrahmen 32 und Führungsplatte 34 befindlichen Behälterwände 17 mit Rillungen 21 und/oder Perforierungen zu versehen, umfasst die Baugruppe 24 ferner die Einheit 11 zur Erzeugung solcher Rillungen 21 und/oder Perforierungen. Deren genauer Aufbau geht insbesondere aus Fig. 4 und Fig. 6 hervor. Man erkennt zwischen den beiden Profilpfosten 31 eines jeden äußeren Haltearms 30 eine Linearführung 37, deren ortsfestes Teil 38 mit der Führungsplatte 34 verbunden ist und deren bewegliches Teil 39 von einem Aktor 40 in Richtung der x-Achse bzw. y-Achse verstellbar ist. An dem dem Führungsspalt 35 zugewandten Ende des beweglichen Teils 39 sitzt eine schmale plattenförmige Matrize 41, die sich entlang des Führungsspalts 35 parallel zu diesem erstreckt und an ihrer dem Führungsspalt 35 zugewandten aufrechten Seite eine horizontal verlaufende Prägenut 42 besitzt.
  • Die Einheit 11 umfasst zudem eine leistenförmige Patrize 43, die an der Unterseite der Führungsplatte 34 entlang deren Längs- bzw. Querränder befestigt ist. Die Patrize 43 ist an ihrer dem Führungsspalt 35 zugewandten Seite mit einer Prägeleiste 44 ausgestattet, die auf Höhe der Prägenut 42 und parallel zu dieser in den Führungsspalt 35 übersteht. Bei Aktivierung der Einheit 11 wird die Matrize 41 vom Aktor 40 in Richtung der gegenüberliegenden Patrize 43 verstellt, wobei die Prägeleiste 44 unter Klemmung einer Behälterwand 17 in die Prägenut 42 eingreift und dabei eine horizontale Rillung 21 in der Behälterwand 17 erzeugt. Gleichzeitig wird die Behälterwand 17 zwischen Patrize 43 und Matrize 41 fixiert für den nachfolgenden Bearbeitungsschritt zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen 23 in den Behälterwänden 17 mittels der Einheit 12. Die Einheit 11 zur Erzeugung horizontaler Rillungen 20 und/oder Perforierungen in den Behälterwänden 17 stellt somit gleichzeitig eine Halteeinrichtung zum Fixieren der Behälterwände 17 für die weitere Bearbeitung dar.
  • Die Erzeugung vertikaler Durchtrennungen 23 in den Behälterwänden 17, die sich zwischen freiem Rand 19 der Behälterwände 17 und der individuellen Füllhöhe h erstrecken, also bis zu den Rillungen 21 bzw. Faltlinien 20, erfolgt mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einheit 12, wie sie insbesondere aus Fig. 3 bis Fig. 6 näher hervorgeht. Die vorzunehmenden Durchtrennungen 23 erstrecken sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel entlang der Behälterkanten 22 ohne sich jedoch darauf einzuschränken. Beispielsweise können die Durchtrennungen auch seitlich der Behälterkanten 22 in den Behälterwänden 17 verlaufen.
  • Wesentliche Komponente der Einheit 12 sind Trennwerkzeuge 45, die mindestens einen Rand aufweisen, der als Trennkante 46 ausgebildet ist. Zur Erzeugung der Durchtrennungen 23 sind die Trennwerkzeuge 45 so verstellbar an der Vorrichtung 1 gelagert und angetrieben, dass sie mit ihren Trennkanten 26 die Behälterwände 17 über die gesamte Länge der Durchtrennungen 23 durchtrennen bzw. durchschneiden. Erfindungsgemäß geschieht dies allein durch translatorisches Verstellen, insbesondere lineares Verstellen der Trennwerkzeuge 45 quer zu den Behälterwänden 17. Dabei definiert die Trennkante 26 eines Trennwerkzeugs 45 im Zuge ihres translatorischen, insbesondere linearen Verstellens eine Trennebene, in der eine Durchtrennung 23 in der Behälterwand 17 erzeugt wird, was nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einheit 12 ist an der Oberseite der Führungsplatte 34 in deren Eckbereiche jeweils eine Linearführung 47 angeordnet, deren Ausrichtung der Verbindungslinie zweier sich diagonal gegenüberliegenden Eckbereiche der Führungsplatte 34 entspricht. Die Linearführungen 47 besitzen jeweils eine Führungsschiene 48, die fest mit der Führungsplatte 34 verschraubt ist, und einen auf der Führungsschiene 48 horizontal verschieblichen Führungswagen 49. Der Führungswagen 49 dient dem biegsteifen Anschluss eines konsolartigen Werkzeugträgers 50, welcher senkrecht aus der Ebene der Führungsplatte 34 aufragt und in der durch die Linearführung 47 vorgegebenen Richtung vor und zurück verstellbar ist. Der aufragende Teil des Werkzeugträgers 50 bildet eine winkelförmige Aufnahme für das Trennwerkzeug 45, mit einer parallel zur Verstellrichtung des Führungswagens 49 bzw. parallele zur Trennebene verlaufenden Aufnahmefläche zur lösbaren Befestigung des Trennwerkzeugs 45 und einer im rechten Winkel dazu und senkrecht zu Führungsplatte 34 verlaufenden Anschlagfläche.
  • Jedes Trennwerkzeug 45 ist flächig ausgebildet mit einem etwa trapezförmigen Umriss, dessen längere Schmalseite den Werkzeugfuß bildet und dessen kürzere Schmalseite den Werkzeugkopf. Von den Längsseiten eines Trennwerkzeugs 45 ist zumindest eine als Trennkante 46 ausgebildet. Beispielsweise kann die Trennkante 46 als stumpfe Klinge ausgebildet sein oder als scharfe Schneide nach Art eines Messers.
  • Die Trennkante 46 ist im Fußbereich des Trennwerkzeugs 45 unter Bildung eines schmalen Ansatzes 51 über die längere Schmalseite hinaus verlängert.
  • Zu seiner Befestigung am Werkzeugträger 50 wird das Trennwerkzeug 45 mit seiner flachen Seite an der Aufnahmefläche des Werkzeugträgers 50, mit seinem der Trennkante 46 gegenüberliegenden Rand an dessen Anschlagfläche und mit seiner längeren Schmalseite am Führungswagen 49 angeschlagen und mit dem Werkzeugträger 50 verschraubt. Der Ansatz 51 erstreckt sich dabei in Richtung der Führungsplatte 34 bis auf das Höhenniveau der Matrize 41 bzw. Patrize 43 der Einheit 11. Daraus ergibt sich eine bestimmungsgemäße Lage des Trennwerkzeugs 45 innerhalb der Vorrichtung 1, in der die Trennkante 46 des Trennwerkzeugs 45 in der Trennebene liegt und gegenüber einer Vertikalen 55 durch den Fußbereich des Trennwerkzeugs 45 um einen Winkel α nach innen zur Achse 27 geneigt ist (Fig. 6).
  • Die Verstellmittel für den Vorschub der Trennwerkzeuge 45 umfassen ferner einen Aktor 52, beispielsweise in Form einer Zylinderkolbeneinheit, eines Spindeltriebs oder dergleichen, der koaxial zur Achse 27 zwischen Kopfplatte 29 und Aufnahmeplatte 36 starr an letztgenannter befestigt ist. Der bewegliche Teil des Aktors 52 ist koaxial zur Achse 27 durch eine Öffnung in der Aufnahmeplatte 36 geführt und trägt an seinem Ende zwischen Aufnahmeplatte 36 und Führungsplatte 34 eine zur Führungsplatte 34 planparallele Lagerplatte 53. Im Vergleich zur Führungsplatte 34 ist die Lagerplatte 53 sowohl in Längs- als auch Querrichtung deutlich kleiner, wobei die Hauptachsen der Lagerplatte 53 in einer vertikalen Projektion deckungsgleich mit den Hauptachsen der Führungsplatte 34 sind und die Diagonalen der Lagerplatte 52 deckungsgleich mit der Diagonalen der Führungsplatte 34.
  • An jeder Ecke der Lagerplatte 34 ist eine Schubstange 54 mit ihrem inneren Ende angelenkt, deren gegenüberliegendes äußeres Ende gelenkig mit dem Führungswagen 49 der Linearführung 47 verbunden ist. Durch Verstellen des Aktors 52 kann die Lagerplatte 53 koaxial zur Achse 27 abgesenkt werden, was aufgrund der Neigung der Schubstangen 54 zu einer Spreizung der äußeren Enden der Schubstangen 54 führt, im Zuge derer die Führungswagen 49 und damit die Trennwerkzeuge 45 aus einer ersten inneren Funktionsstellung entlang der Linearführungen 47 nach außen in eine zweite äußere Funktionsstellung verstellt werden. Ein Anheben der Lagerplatte 53 bewirkt hingegen eine kinematische Umkehrung, was ein Zurückstellen der Trennwerkzeuge 45 in die erste innere Funktionsstellung bewirkt. Auf diese Weise werden die Trennkanten 46 linear in der Trennebene verstellt, während deren Neigung α unverändert bleibt.
  • Fig. 7 und Fig. 8 betreffen Modifikationen der Trennwerkezuge 45', 45" und entsprechenden ansonsten der unter Fig. 1 bis Fig. 6 beschriebenen Vorrichtung 1. Insofern werden für gleiche oder funktionsgleiche Merkmale der Vorrichtung 1 gleichlautende Bezugszeichen verwendet und zur Vermeidung von Wiederholungen auf die dortigen Ausführungen verwiesen.
  • Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 7 unterscheidet sich durch Trennwerkzeuge 45', deren kürzere Schmalseite sich im Bereich des Werkzeugfußes befindet und deren längere Schmalseite den Werkzeugkopf bildet. Daraus ergibt sich Verlauf der Trennkanten 46', bei dem das untere Ende der Trennkante 46' gegenüber dem oberen Ende der Trennkante 46' nach innen in Richtung der Achse 27 versetzt ist, was zu einer im Vergleich zur Ausführungsform gemäß Fig. 5 entgegengesetzten Neigung der Trennkanten 46' führt. Im Zuge des Verstellens der Trennwerkzeuge 45' quer zu den Behälterwänden 17 werden folglich die Durchtrennung 23 in den Behälterwänden 17 vom oberen freien Rand 19 beginnend nach unten bis auf Höhe der Faltlinien 20 hergestellt.
  • Bei der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung 1 sind die Trennkanten 46" der Trennwerkzeuge 45" jeweils untergliedert in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt, die mit gegenläufigen Neigungen gegenüber einer Vertikalen aneinander anschließen. Daraus ergibt sich ein pfeilartiger Verlauf der Trennkanten 46", wobei die Pfeilspitzen nach außen zeigen und im Zuge des Verstellens der Trennwerkzeuge 45" von der ersten Funktionsstellung in die zweite Funktionsstellung zunächst die Behälterwände 17 durchstoßen. Vom Durchstoßpunkt ausgehend werden nachfolgend die Durchtrennungen 23 gleichzeitig nach oben und unten entlang der Trennkanten 46" hergestellt.
  • Zum erfindungsgemäßen Verpacken einer Ware in einem Behälter 7 wird der befüllte und nach oben offene Behälter 7 der Fördereinrichtung 6 aufgegeben, die diesen auf einem Förderband, Transportwagen oder dergleichen zur Einheit 8 zum Erfassen der Füllhöhe h transportiert. Dort wird der Behälter 7 in definierter Lage fixiert, insbesondere steht der Behälter 7 mit seinem Behälterboden 16 auf einer Aufstandsfläche 56, deren Höhenniveau bekannt ist. Anschließend wird die Messplatte 9 der Einheit 8 in das Behälterinnere 18 bis zum Kontakt mit den Waren abgesenkt. Aus dem Stellweg der Messplatte 9 in Verbindung mit dem bekannten Höhenniveau der Aufstandsfläche 56 und der Messplatte 9 in Ausgangsposition ist die individuelle Füllhöhe h des aktuell zu verschließenden Behälters 7 bestimmbar.
  • Im nächsten Schritt wird der Behälter 7 zur Einheit 11 und Einheit 12 befördert, die beide in eine Baugruppe 24 integriert sind. Dort wird der Behälter 7 wiederum in definierter Position auf der Aufstandsfläche 56 für die weitere Bearbeitung fixiert und die Baugruppe 24 mit Hilfe der Hub- und Absenkeinrichtung 26 auf den Behälter 7 abgesenkt, wobei die Behälterwände 17 in dem Führungsspalt 35 zwischen äußerem Führungsrahmen 32 und innerer Führungsplatte 32 eintauchen. Auf Basis der zuvor ermittelten Füllhöhe h wird das Maß der notwendigen Absenkung ermittelt, bei dem die Matrize 41 und Patrize 43 das Niveau der Füllhöhe h am Behälter 7 erreichen. Nach Einnahme dieser Lage werden allseitig die Matrizen 41 mit Hilfe der Aktoren 40 unter Klemmung der Behälterwände 17 gegen die Patrizen 43 gefahren und in Klemmstellung gehalten.
  • Damit wird erreicht, dass im Bereich der Matrize 41 und Patrize 43 horizontale Rillungen 21 in den Behälterwänden 17 entstehen, entlang derer später Teile der Behälterwände 17 zum Schließen des Behälters 7 umgefaltet werden. Gleichzeitig werden die Seitenwände 17 des Behälters 7 infolge der Klemmung für den nachfolgenden Bearbeitungsschritt stabilisiert, bei dem in den Behälterwänden 17 mittels der Einheit 12 von den Rillungen 21 ausgehende und sich bis zum freien Rand 19 des Behälters 7 erstreckende, vertikale Durchtrennungen 23 erzeugt werden.
  • Zu diesem Zweck werden die Trennwerkzeuge 45, die sich anfangs noch in einer ersten Funktionsstellung befinden, in der sie mit ihren Trennkanten 46 im Behälterinneren 18 liegen, in eine zweite Funktionsstellung verstellt, in der die Trennkanten 46 der Trennwerkzeuge 45 im Bereich der beabsichtigten Durchtrennungen 23 außerhalb des Behälters 7 liegen, also die Behälterwände 17 durchtrennt haben. Dazu wird die Lagerplatte 53 mittels des Aktors 52 abgesenkt. Die an die Lagerplatte 53 angelenkten Schubstangen 54 wandeln die für das Absenken notwendige vertikale Druckkraft in eine quer zu den Behälterwänden 17 wirkende Schubkraft um, die ein Verstellen der Trennwerkzeuge 45 nach außen entlang der Linearführungen 47 bewirkt, bis die zweite Funktionsstellung erreicht ist. Im Zuge der Bewegung der Trennwerkzeuge 45 von der ersten Funktionsstellung in die zweite Funktionsstellung durchstoßen die Trennwerkzeuge 45 zunächst mit dem dem Führungsspalt 35 am nächsten liegenden Teil der Trennkanten 46 die Behälterwände 17. Durch anhaltende Vorschubbewegung werden anschließend die Durchtrennungen 23 entlang der geneigten Trennkanten 46 in den Behälterwänden 17 erzeugt.
  • Danach werden die Trennwerkzeuge 45 durch Anheben der Lagerplatte 53 zurück in die erste innere Funktionsstellung gefahren, die Klemmung der Behälterwände 17 durch Zurückfahren der Matrize 41 mittels des Aktors 40 gelöst und die Baugruppe 24 soweit angehoben, dass der Behälter 7 mittels der Transporteinrichtung 6 zur nächsten Bearbeitungsstation gelangt. Dort wir die Öffnung des Behälters 7 mit Hilfe des Werkzeugkopfes 15 der Einheit 13 geschlossen, der die frei schwenkbaren Flächenabschnitte der Behälterwände 17 um die Faltlinien 20 nach innen faltet und verklebt. Bei Bedarf kann ein Deckel auf die nach innen gefalteten Flächenabschnitte aufgesetzt und mit dem Behälter 7 verklebt werden.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum volumenoptimierten Verpacken von Waren mittels eines Behälters (7) aus faltbarem Material wie zum Beispiel Karton oder Pappe unter Berücksichtigung dessen individueller warenabhängiger Füllhöhe h, wobei der Behälter (7) einen Behälterboden (16) und vier sich paarweise gegenüberliegende Behälterwände (17) besitzt und zum teilweisen oder vollständigen Schließen des Behälters (7) mindestens eine Behälterwand (17) über einen Teil ihrer Höhe in Richtung der gegenüberliegenden Behälterwand (17) faltbar ist, umfassend
    - eine Einheit (8) zum Erfassen der individuellen Füllhöhe h des mit Waren befüllten Behälters (7),
    - eine Einheit (11) zur Erzeugung horizontaler Rillungen (20) und/oder Perforierungen in den Behälterwänden (17) in Abhängigkeit der individuellen Füllhöhe h zur Schaffung von Faltlinien (21),
    - eine Einheit (12) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17) zwischen freiem Rand (19) der Behälterwände (17) und dem Bereich der individuellen Füllhöhe h,
    - eine Einheit (13) zum Schließen des Behälters (7),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (12) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17)
    - eine Aufstandsfläche (56) zur Aufnahme des Behälterbodens (16) während der Erzeugung der Durchtrennungen (23) aufweist, sowie
    - mindestens ein Trennwerkzeug (45, 45', 45") mit einer Trennkante (46, 46', 46"), wobei
    -- die Trennkante (46, 46', 46") in einer zur Aufstandsfläche (56) orthogonalen Ebene verläuft und
    -- gegenüber einer Senkrechten (55) zur Aufstandsfläche (56) um einen Winkel α geneigt ist und
    -- sich über die gesamte Länge der zu erzeugenden vertikalen Durchtrennung (23) erstreckt, und dass
    - die Einheit (12) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17) Verstellmittel besitzt, mit denen das mindestens eine Trennwerkzeug (45, 45', 45") aus einer ersten inneren Funktionsstellung, in der die Trennkante (46, 46', 46") vor Durchtrennung der Behälterwand (17) innerhalb des Behälters (7) liegt, in eine zweite äußere Funktionsstellung translatorisch verstellbar ist, in der die Trennkante (46, 46', 46") nach Durchtrennung der Behälterwand (17) außerhalb des Behälters (7) liegt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die translatorische Verstellung des mindestens einen Trennwerkzeugs (45, 45', 45") eine lineare Verstellung ist, insbesondere eine zur Aufstandsfläche (56) parallele Verstellung.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Funktionsstellung infolge der Neigung α der Trennkante (46, 46', 46") das der Aufstandsfläche (56) zugeordnete untere Ende der Trennkante (46, 46', 46") einen geringeren oder einen größeren Abstand zu der zu durchtrennenden Behälterwand (17) aufweist als das gegenüberliegende obere Ende der Trennkante (46, 46', 46").
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung α der Trennkante (46, 46', 46") gegenüber einer Senkrechten zur Aufstandsfläche (56) mindestens 5° beträgt, vorzugsweise mindestens 7°, höchstvorzugsweise mindestens 9°.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkante (46, 46', 46") einen linearen oder konkaven Verlauf aufweist oder sägezahnartig ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Trennwerkzeuge (45, 45', 45") besitzt, deren Trennkanten (46, 46', 46") sich jeweils paarweise gegenüberliegen und eine gemeinsame Trennebene definieren.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Trennebene planparallel zu einer Behälterwand (17) verläuft oder einer von den Kanten (22) der Behälterwände (17) gebildeten Diagonalebene entspricht.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verstellen des mindestens einen Trennwerkzeugs (45, 45', 45") eine in der Trennebene angeordnete und parallel oder geneigt zur Aufstandsfläche (56) verlaufende Linearführung (47) mit Führungsschiene (48) und Führungswagen (49) umfassen und das mindestens eine Trennwerkzeug (45, 45', 45") an dem Führungswagen (49) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verstellen des mindestens einen Trennwerkzeugs (45, 45', 45") einen Antrieb umfassen, mit einer mittels eines Aktors (52) senkrecht zur Aufstandsfläche (56) verstellbaren Lagerplatte (53) und mit mindestens einer Schubstange (54), wobei die mindestens eine Schubstange (54) mit ihrem einen Ende an der Lagerplatte (53) angelenkt ist und mit ihrem anderen Ende an dem Führungswagen (49).
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung zum Fixieren der Behälterwände (17) während der Erzeugung der Durchtrennungen (23) mit einem horizontal verstellbaren Halteelement und einem ortsfesten Gegenhalteelement zur Klemmung der Behälterwände (17).
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung Teil der Einheit (11) zur Erzeugung horizontaler Rillungen (20) und/oder Perforierungen in den Behälterwänden (17) ist, wobei das Halteelement und/oder Gegenhaltelement als Patrize (43) oder Matrize (41) des Rillungswerkzeugs oder Perforierungswerkzeugs ausgebildet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Hub- und Absenkvorrichtung (26) besitzt, mittels der die Einheit (11) zur Erzeugung horizontaler Rillungen (20) und/oder Perforierungen und/oder die Einheit (12)) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17) orthogonal zur Aufstandsfläche (56) verstellbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hub- und Absenkvorrichtung (26) an ihrem unteren Ende eine planparallel zur Aufstandsfläche angeordnete Führungsplatte (34) aufweist, die im Zuge der Verstellung bis zum Erreichen einer definierten Druckkraft auf die Waren im Behälter (7) absenkbar ist und aus dem gemessenen Absenkweg die individuelle Füllhöhe h ermittelbar ist.
  14. Einheit (12) zur Erzeugung vertikaler Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden (17) eines Behälters (7) aus faltbarem Material wie zum Beispiel Karton oder Pappe unter Berücksichtigung dessen individueller warenabhängiger Füllhöhe h, wobei der Behälter (7) einen Behälterboden (16) und vier sich paarweise gegenüberliegende Behälterwände (17) besitzt und zum teilweisen oder vollständigen Schließen des Behälters (7) mindestens eine Behälterwand (17) über einen Teil ihrer Höhe in Richtung der gegenüberliegenden Behälterwand (17) faltbar ist, mit
    - einer Aufstandsfläche (56) zur Aufnahme des Behälterbodens (16) während der Erzeugung der Durchtrennungen (23), sowie
    - mindestens einem Trennwerkzeug (45, 45', 45") mit einer Trennkante (46, 46', 46"), wobei
    -- die Trennkante (46, 46', 46") in einer zur Aufstandsfläche (56) orthogonalen Ebene verläuft,
    -- gegenüber einer Senkrechten (55) zur Aufstandsfläche (56) um einen Winkel α geneigt ist und
    -- sich über die gesamte Länge der zu erzeugenden vertikalen Durchtrennung (23) erstreckt, und mit
    - Verstellmitteln, mit denen das mindestens eine Trennwerkzeug (45, 45', 45") aus einer ersten inneren Funktionsstellung, in der die Trennkante (46, 46', 46") vor Durchtrennung der Behälterwand (17) innerhalb des Behälters (7) liegt, in eine zweite äußere Funktionsstellung translatorisch verstellbar ist, in der die Trennkante (46, 46', 46") nach Durchtrennung der Behälterwand (17) außerhalb des Behälters (7) liegt.
  15. Verfahren zum volumenoptimierten Verpacken von Waren mittels eines Behälters (7) aus faltbarem Material wie zum Beispiel Karton oder Pappe unter Berücksichtigung dessen individueller warenabhängiger Füllhöhe h, wobei der Behälter (7) einen Behälterboden (16) und vier sich paarweise gegenüberliegende Behälterwände (17) besitzt und zum teilweisen oder vollständigen Schließen des Behälters (7) mindestens eine Behälterwand (17) über einen Teil ihrer Höhe in Richtung der gegenüberliegenden Behälterwand (17) faltbar ist, mit den Verfahrensschritten
    - Messen der individuellen Füllhöhe h des Behälters (7),
    - Erzeugen horizontaler Rillungen (21) oder Perforierungen in den Behälterwänden (17) zur Schaffung von Faltlinien (20),
    - Erzeugen von vertikalen Durchtrennungen (23) in den Behälterwänden vom freien Rand (19) der Behälterwände (17) bis in den Bereich der individuellen Füllhöhe h,
    - Schließen des Behälters (7),
    gekennzeichnet, durch folgende Verfahrensschritte:
    - Bereitstellen mindestens eines Trennwerkzeugs (45, 45', 45") mit einer Trennkante (46, 46', 46"), wobei
    -- sich die Trennkante (46, 46', 46") über die gesamte Länge der zu erzeugenden Durchtrennung (23) erstreckt und
    -- gegenüber der Ebene der zu durchtrennenden Behälterwand (17) geneigt ist,
    - Erzeugen einer ausschließlich translatorischen Vorschubbewegung des mindestens einen Trennwerkzeugs (45, 45', 45") quer zu der zu durchtrennenden Behälterwand (17), wobei die Trennkante (46, 46', 46") mit dem Teil, der der Behälterwand (17) in Vorschubrichtung am nächsten ist, als erstes die Behälterwand (17) durchstößt und der Ort der Durchtrennung bei anhaltender Vorschubbewegung des mindestens einen Trennwerkzeugs (45, 45', 45") entlang der Trennkante (46, 46', 46") wandert bis die herzustellende Durchtrennung (23) in voller Länge erreicht ist.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018103599U1 (de) 2017-07-18 2018-08-22 Steinbach-Errani GmbH Vorrichtung zur Anpassung des Innenvolumens eines Kartons
US20210009297A1 (en) * 2012-06-08 2021-01-14 Westrock Linkx Systems Limited Container sizing method and system
US20220340313A1 (en) * 2017-11-27 2022-10-27 Ranpak Corp. System and method for optimizing the height of a box for shipping
WO2024154162A1 (en) * 2023-01-16 2024-07-25 I.M.A. Industria Macchine Automatiche S.P.A. Apparatus and method for sizing a box containing one or more objects to be packaged

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210009297A1 (en) * 2012-06-08 2021-01-14 Westrock Linkx Systems Limited Container sizing method and system
DE202018103599U1 (de) 2017-07-18 2018-08-22 Steinbach-Errani GmbH Vorrichtung zur Anpassung des Innenvolumens eines Kartons
US20220340313A1 (en) * 2017-11-27 2022-10-27 Ranpak Corp. System and method for optimizing the height of a box for shipping
WO2024154162A1 (en) * 2023-01-16 2024-07-25 I.M.A. Industria Macchine Automatiche S.P.A. Apparatus and method for sizing a box containing one or more objects to be packaged

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